高中物理選修3-3《氣體》重點(diǎn)題型

1、選修3-3氣體復(fù)習(xí)一、氣體壓強(qiáng)的計(jì)算（一）.液體封閉的靜止容器中氣體的壓強(qiáng)1 .知識(shí)要點(diǎn)（1）液體在距液面深度為 h處產(chǎn)生的壓強(qiáng)：Ph gh （式中 表示液體的密度）。（2）連通器原理：在連通器中，同種液體的同一水平面上的壓強(qiáng)相等；2 .典型例1如圖1、2、3、4玻璃管中都灌有水銀， 分別求出四種情況下被封閉氣體A的壓強(qiáng)Pa （設(shè)（二）.活塞封閉的靜止容器中氣體的壓強(qiáng)1.解題的基本思路（1）對(duì)活塞（或氣缸）進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖;（2）列出活塞（或氣缸）的平衡方程，求出未知量。注意：不要忘記氣缸底部和活塞外面的大氣壓。2.典例例2如圖5所示，一個(gè)橫截面積為 S的圓筒形容器豎直放置，金屬圓

2、板水平的，下表面是傾斜的，下表面與水平面的夾角為。，圓板的質(zhì)量為 Mo不計(jì)圓板與容器內(nèi)壁之間的摩擦。若大氣壓強(qiáng)為 中的氣體壓強(qiáng)P等于（）P0,則被圓板封閉在容器A的上表面是大氣壓強(qiáng)P0 76cmHg）。練習(xí)：1如圖所示，粗細(xì)均勻的豎直倒置的U型管右端封閉，左端開口插入水銀槽中，封閉著兩段空氣柱1和2。已知h1=15cm , h2=12cm ,外界大氣壓強(qiáng)Po=76cmHg ,求空氣柱1和2的壓強(qiáng)。圖22.有一段12cm長(zhǎng)汞柱，在均勻玻璃管中封住了一定質(zhì)量的氣體。如圖所示。若管中向上將玻璃管放置在一個(gè)傾角為30。的光滑斜面上。在下滑過程中被封閉氣體的壓強(qiáng)（設(shè)大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg ）為（）

3、A. 76cmHgB. 82cmHgC. 88cmHgD. 70cmHgP。A.PoC.Mg cos2Mg cos一SPo MgB. cosScosPoD.MgS練習(xí)：3如圖所示，活塞質(zhì)量為 m,缸套質(zhì)量為M,通過彈簧吊在天花板上，氣缸內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣，而活塞與缸套間無(wú)摩擦為大氣壓強(qiáng)）A、內(nèi)外空氣對(duì)缸套的總作用力方向向上，大小為 B、內(nèi)外空氣對(duì)缸套的總作用力方向向下，大小為C、氣缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)為 Po-Mg/SD、氣缸內(nèi)空氣壓強(qiáng)為 Po+mg/S4.如圖7,氣缸由兩個(gè)橫截面不同的圓筒連接而成。，活塞面積為S,則下列說法正確的是（）（PoMg mg活塞A、B被輕剛性細(xì)桿連接在一起，可無(wú)摩擦移

4、動(dòng)。A、B的質(zhì)量分別為 mA=12kg , mB=8.0kg ,橫截面積分別為 Sa=4.0 M0 2m2,Sb=2.0 X10 2m2o 一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間?；钊鈧?cè)大氣壓強(qiáng)Po=1.O M05Pa。（1）氣缸水平放置達(dá)到如圖7所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)。（2）現(xiàn)將氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后。求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。取重力加速度g=10m/s 25 / 3二、圖像類問題例5如圖是一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V-T圖象.已知?dú)怏w在狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)是1.5 x 105Pa.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化時(shí)，可以用圖像表示氣體狀態(tài)的變化過程。應(yīng)用圖像解題， 形象、直觀、思

5、路清晰，既能達(dá)到化難為易的目的，又能訓(xùn)練學(xué)生靈活多變的思維能力。1、利用圖像判斷氣體狀態(tài)變化過程 ，和能的轉(zhuǎn)化和守恒定律判斷氣體做功、熱傳遞及氣體內(nèi)(1)說出A到B過程中壓強(qiáng)變化的情形， 并根據(jù)圖像提供的信息,能的變化(2)請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中, 相應(yīng)位置上標(biāo)出字母 關(guān)坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算 過程.計(jì)算圖中Ta的溫度值.P- T圖像，并在圖線例3 一定質(zhì)量的理想氣體，溫度經(jīng)過不同狀態(tài)變化回到初始狀態(tài)溫度，可能的過程是:A.先等壓膨脹，后等容降壓B. 先等壓壓縮，后等容降壓C.先等容升壓，后等壓膨脹D.先等容降壓，后等壓膨脹例4一定質(zhì)量的理想氣體沿如圖所示箭頭方向發(fā)生狀態(tài)變化，則下列說法正確的是:A.a

6、b過程放熱，內(nèi)能減少B.bc過程吸收的熱量多于做功值C.ca過程內(nèi)能一直不變D.完成一個(gè)循環(huán)過程，氣體放出熱量0.60.4T/K作出由狀態(tài) A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)A B C.如果需要計(jì)算才能確定有0 12 3 4OTa 300 400T/X 100K練習(xí)5.一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化的p-T圖像如圖所示，由圖像知().(A)氣體在a、b、c三個(gè)狀態(tài)的密度 伊v pc他(B)在a-b的過程中，氣體的內(nèi)能增加(C)在b-c的過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大(D)在c-a的過程中，氣體放熱6.一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程如圖中直線段AB所示，C是AB的中點(diǎn)，則().(A)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中

7、，氣體的內(nèi)能保持不變(B)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程巾，氣體的溫度先升高后降低(C)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C,氣體一定吸熱(D)從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的整個(gè)過程，氣體一定吸熱練習(xí)7、如圖所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，活塞厚度不計(jì)，在 置，使活塞只能在 A、B之間運(yùn)動(dòng)，B左面汽缸的容積為 Vo, 開始時(shí)活塞在 B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9po (po為大氣壓強(qiáng))熱汽缸內(nèi)氣體，直至 399.3K。求：(1)活塞剛離開B處時(shí)的溫度Tb；(2)缸內(nèi)氣體最后的壓強(qiáng) p；(3)在右圖中畫出整個(gè)過程的p-V圖線。A、B兩處設(shè)有限制裝A、B之間的容積為0.1V。,溫度為297K,現(xiàn)緩慢加1.2pc1.1prpT0.

8、9p，2、圖像與規(guī)律的轉(zhuǎn)換，圖像與圖像之間的轉(zhuǎn)換.通過對(duì)物理圖像的分析，根據(jù)圖像提供的物理信息，我們可以將圖像反映的物理過程“還 原”成數(shù)學(xué)公式，而達(dá)到快捷、準(zhǔn)確的解題目的。理想氣體狀態(tài)變化的過程，可以用不同的圖像描述，已知某個(gè)圖像，可以根據(jù)這一圖像轉(zhuǎn)換成另一圖像。如由P-V圖像變成P-T圖像或V-T圖像。O.9VoVo1.1Vo 1.2VoV三、綜合提升例6:上端開口、豎直放置的玻璃管，內(nèi)橫截面積為 0.10 cm2,管中有一段15 cm 長(zhǎng)的水銀柱將一些空氣封閉在管中， 如右圖所示，此時(shí)氣體的溫度為27c .當(dāng)溫度 升高到30c時(shí)，為了使氣體體積不變，需要再注入多少克水銀？設(shè)大氣壓強(qiáng)為 p

9、o =75 cmHg且不變，水銀密度p = 13.6 g/cm 3.例8:放在光滑水平面上的氣缸，如圖 7所示，缸體的質(zhì)量為 M活塞的質(zhì)量 為m,靜止時(shí)活塞距缸底L。，活塞面積為S,外界大氣壓強(qiáng)為po,現(xiàn)水平推力 向左推活塞，使活塞和氣缸以共同加速度向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞到氣缸底的 距離變?yōu)長(zhǎng),求向左的加速度多大？水平推力多大？(假設(shè)氣體的溫度不變)例7:如圖所示U形管左端開口、右端封閉，左管水銀面到管口為18.6 cm,右端封閉的空氣柱長(zhǎng)為10cm,外界大氣壓強(qiáng)Po= 75cmHg在溫度保持不變的情況下, 由左管開口處慢慢地向管內(nèi)灌入水銀，試求再灌入管中的水銀柱長(zhǎng)度最多為多少 厘米? 例9.如圖87,粗細(xì)均勻，兩端開口的U型管豎直放置，管的內(nèi)徑很小，水 平部分BC長(zhǎng)為14cm, 一空氣柱將管內(nèi)水銀分割成左右兩段，大氣壓強(qiáng)相當(dāng) 與高為76c